Первый пост темы: genmih Post: #573475 От:12.02.2018 (19:20) … Есть такой генератор фирмы Rosch – видели, наверное, ролики о нем на ютубе. Монстр с всплывающими в воде ведрами. Емкости – в нижнем положении накачивают воздухом, они всплывают… При этом немцы утверждают, что получается больше, чем затрачивается…
Халяву надо возвращать в бочку и еще добавлять из вне.
Здесь излишек энергии только за счет притока тепла из вне.
Ну ты же теплом не питаешься и не прячешь его под подушку, всегда- погрелся и вернул, а не вернешь- оно само вернется.
Самое главное. что ты это тепло не покупаешь на заправке.
Плюс 22 11 Дж - на поддержку давления при остывании сжатого воздуха, уже 16+11=27 Дж. Не 22, а 11 - потому что при такой подкачке нам помогает давление атмосферы. Реально надо чуть более 1 кг/см^2, потому и 11. Опять это еще не все, теперь весь этот воздух надо вытеснить из цилиндра под ковш в бочке, на твоей диаграмме - совершить работу, отображаемую прямоугольником (3,4,(0,0),(P=2, V=0)) Эта работа равна 1 кг/см^2*10*5см = 50 Дж.
Итого затрат при таком алгоритме сжатия (то есть сжимаем до заданного давления = 1 избыточной атм) 27 + 50 = 77 Дж. Отсюда видно, что львиная доля затрат связана с вытеснением сжатого воздуха под ковш. Как его туда вдувать с малыми затратами - это надо изучать... Понятно, что если решить эту проблему - выигрыш будет колоссальным.
Работа при изотермическом всплытии посчитана у тебя верно 70.7 Дж. Дополнительное расширение воздуха за счет испарения воды в пузырь надо отдельно считать, но тут не понятно - сколько чего там может испариться-конденсироваться.
А если посты не читать по диагонали а хорошенько проанализировать?
Тем более дал ссылку на букварь откуда поимел формулы. На первой странице указаны авторы и для кого учебное пособие. Для теплофизиков.
Еще один рисунок для наглядности.
На рис 1 исходное состояние, обратный клапан закрыт.
На рис 2 давления выравниваются, температура возрастает, объем уменьшается до 0.61 литра, клапан открывается и идет вытеснение воздуха с качка под ковш ЧЕРЕЗ ТЕПЛООБМЕННИК!, где температура падает до 293 К. Соответственно и объем уменьшается до 0.5 литра.
Где ты углядел работу?
Высотой столба поднятия воды можно пренебречь, объемы разные, миллиметры можно не считать.
На рис 3 конец процесса, при одинаковых давлениях можно рис 2 сравнить с рис 3. Это два одинаковых груза подвешенных через блок.
Потери в блоке можно сравнить с потерями в трубопроводах.
PS В расчетах берется абсолютное давление и температура.
Халяву надо возвращать в бочку и еще добавлять из вне.
Здесь излишек энергии только за счет притока тепла из вне.
Ну ты же теплом не питаешься и не прячешь его под подушку, всегда- погрелся и вернул, а не вернешь- оно само вернется.
Самое главное. что ты это тепло не покупаешь на заправке.
Эт верно. К стати, на диаграмме наверное ты заметил что чем выше разность давлений тем больше расхождение между адиабатой и изотермой.
Соответственно должно расти КПД.
Родилась мысль, не хрен городить колонны в десятки метров, если можно силу гравитации заменить на центробежную и сделать компактную установку, ну скажем в диаметре 2 метра.
Ну это пока мысли в слух.
Pavel1 Пост: 757317 К стати, на диаграмме наверное ты заметил что чем выше разность давлений тем больше расхождение между адиабатой и изотермой.
Соответственно должно расти КПД.
(2-3) - это тоже механические затраты. Почему ты их не учитываешь?
Pavel1 Пост: 757317 От 01.Dec.2021 (22:15)
можно силу гравитации заменить на центробежную и сделать компактную установку, ну скажем в диаметре 2 метра.
Ну это пока мысли в слух.
А чего уж стесняться то?
Это и получается турбодетантер Капицы диаметром всего 12 см.
А не которые не понимают что общего у бурбулятора и Капицы.
Насчет вычислений можно долго спорить, а можно просто подойти к вопросу глядя на него сверху.
Есть ящик, в него входит воздух и выходит точно таким же.
Кроме этого ящик сосет из окружающей среды тепло.
Это тепло там не складируется а превращается в механическую работу, на выходе вала из ящика.
Достаточно посмотреть сколько энергии тепла поглощается и можно однозначно сказать сколько будет энергии на валу.
Это как раз разница между адиабатным и изотермическим расширением.
По адиабате можно гонять воздух туда-сюда всегда будет ровно единичка.
А вот изотерма дает нужную нам прибавку.
В принципе и дошли до этого момента- опять заспорили а будет ли изотерма?
Будет , за счет испарения и конденсации.
Испарение и конденсация не прибавку энергии дает, а именно хороший теплообмен с окружающей средой. Нет необходимости считать сколько там испарится- столько же и сконденсируется.
Глядя сверху - не получится, потому что все кажется херней-мелочью и "логично рассуждая" без расчетов приходишь к выводу о наличии халявы. Я ж тебе присылал расчеты, ты на них сверху и посмотрел, потому что там по механике полный баланс в отсутствие трения. Вся халява - в теплоте с компрессора.
Снова в сотый раз
На адиабатическое сжатие 1 л воздуха, взятом при норм температуре и давлении, до ОБЪЕМА = 0.5 затрачиваем примерно 30 Дж, получаем воздух под давлением 2.6 с копейками и повышенной температурой. Это идеализация, построить адиабатическую оболочку можно только с допустимыми для конкретных целей приближениями. После этого воздух остывает, температура падает до нормальной, давление падает до 2-х необходимых, объем не изменяем.
Точно в такое же состояние (2 атм и норм температура) можно привести воздух совсем иначе - при изотермическом сжатии, когда все тепло сжатия рассеивается в окружающую среду еще в процессе. После изотермического сжатия "в пополам" по ОБЪЕМУ давление будет 2 атм и температура = исходной. Затраты на такое сжатие равны примерно 19.5 Дж. И ты правильно говоришь - разность адиабатного и изотермического сжатия - это то что можно поиметь. На этапе сжатия мы имеем таким образом 30-19.5= 10 Дж с копейкой - столько тепла можно использовать для отопления, как чистую халяву. У тебя получалось больше, ошибка там у тебя была, умолчим пока.
Далее - вытеснение под ковш. Тут пока никаких вариантов нет - это самая затратная часть всей затеи: затраты работы на вытеснение = 50 Дж (0.5 л при 1 избыточной атм). В сумме затрачиваем на сжатие и вытеснение минимум 30+50 ~ 80 Дж, из них в виде тепловой "халявы" возвращается 10 Дж, то есть в бочку - 69.5 Дж
При идеальном изотермическом расширении всплывающий пузырь увеличит объем с 0.5 л до 1 л, давление упадет с 2-х до 1 атм и МАКСИМУМ работы которую он сможет произвести - это те же 69.5 Дж - идеальный изотермический процесс обратим. 69.5 Дж, а не 19,5 как при сжатии, потому что при сжатии поршнем нам помогало атмосферное давление. При всплытии воздуха в воде пользуемся уравнениями термодинамики, давления и температуры абсолютные, вот и 69.5. Если б был адиабатный процесс расширения, то воздух охладился бы ниже исходной температуры и если б он находился под поршнем в цилиндре, а цилиндр - в атмосфере, то поршень бы остановился, не достигнув исходного положения. Но пузырь - в воде, не зависимо от температуры воздуха в нем (в нашем случае изменения небольшие, поэтому можно сказать - не зависимо) он всплывает. Поглотить от воды энергии он может не более тех самых 10 Дж с копейкой - как разность энергий адиабатного и изотермического расширения. Только с учетом поглощения этих 10 Дж процесс будет изотермическим, все возвращается в исходное положение и мех энергия на валу будет идеально равна затраченной на сжатие и вытеснение под ковш.
Будет ли изотерма - тут и спорить нечего, потому что при недостаточном теплообмене просто будет падать эффективность получения халявной тепловой энергии. Самозапита по мех энергии все равно нет, он появится, когда решим вопрос с малозатратным вытеснением.
genmih Пост: 757323 Далее - вытеснение под ковш. Тут пока никаких вариантов нет - это самая затратная часть всей затеи: затраты работы на вытеснение = 50 Дж (0.5 л при 1 избыточной атм).
Тут не понял мысль. Мы же уже сжали до 2-х атмосфер. Какая избыточная, если под ковшом внизу те же 2 атм?
Pavel1 Пост: 757313 От 01.Dec.2021 (21:50)
А если посты не читать по диагонали а хорошенько проанализировать?
Как раз я не по диагонали, а тщательно.
На рис 1 исходное состояние, обратный клапан закрыт.
На рис 2 давления выравниваются, температура возрастает, объем уменьшается до 0.61 литра, клапан открывается и идет вытеснение воздуха с качка под ковш ЧЕРЕЗ ТЕПЛООБМЕННИК!, где температура падает до 293 К. Соответственно и объем уменьшается до 0.5 литра.
Где ты углядел работу?
Слева на рисунке - цилиндр с поршнем компрессора, справа - ресивер. На рис.2 ты сжал 1 л воздуха до 2 бар, объем адиабатный 0.61, ты ошибочно нарисовал давление над (левым) поршнем 1 бар. А надо 2 бар, иначе поршень вылетит. Далее для перемещения горячего газа тебе надо двигать левый поршень вниз (надо вытеснить 0.61 л), при этом усилие на поршень не может быть менее 2 кг/см^2 - оно постоянное, до тех пор пока не выдавишь последний микрограмм. Путь, умножишь на силу - получишь работу. Поскольку верхняя часть левого поршня находится в нормальной, нашей атмосфере, то к поршню надо прилагать дополнительное к атмосферному усилие чуть больше 1 кг/cm^2, (в ресивере - 2 атм или ... блин 1 избыточная) затраченная работа будет равна 61 Дж. Это больше, чем при вытеснении холодного воздуха под ковш в моих расчетах - там надо затратить всего 50 Дж.
genmih Пост: 757323 Далее - вытеснение под ковш. Тут пока никаких вариантов нет - это самая затратная часть всей затеи: затраты работы на вытеснение = 50 Дж (0.5 л при 1 избыточной атм).
Тут не понял мысль. Мы же уже сжали до 2-х атмосфер. Какая избыточная, если под ковшом внизу те же 2 атм?
Может быть я не совсем аккуратно выразился (но ведь не матерно) - 50 Дж соответствует вытеснению 0.5 л сжатого до 1 избыточной атмосферы воздуха под ковш на глубине 10 м.
Ещё: сжал до 1 избыточной, объем стал = 0.5 л (после того как воздух остыл), но в таком состоянии воздух - он в цилиндре, под поршнем, а нам надо его переместить либо в ресивер, либо сразу под ковш. До сих пор говорили "под ковш", чтобы просто избавиться в расчетах от борьбы с неизбежными потерями на вытеснение в ресивер. То есть это необходимые, минимально возможные, "теоретические" затраты на вытеснение.
Ты опять лезешь внутрь бочки. Не лезь. Смотри пока снаружи.
Воздух входит в бочку и выходит. При этом бочка забирает тепло извне.
На валу, из бочки торчащем, механическая энергия равная поглощенному теплу. Всё!
Ты видишь тут какие то нарушения законов?
Ты опять лезешь внутрь бочки. Не лезь. Смотри пока снаружи.
Воздух входит в бочку и выходит. При этом бочка забирает тепло извне.
На валу, из бочки торчащем, механическая энергия равная поглощенному теплу. Всё!
Ты видишь тут какие то нарушения законов?
Всяко-разные нарушения, но не законов, а "видишь-не видишь". Рановато ты говоришь "Всё!"
Мех энергия на валу - не равна поглощенному теплу. Не залезая в бочку, ты говоришь что равна. С какой стати? Энергия на валу равна затраченной на работу компрессора - конкретно на сжатие и вытеснение воздуха, с учетом минусов на потери на трение и с учетом плюсов от нагрева воздуха водой.
Хоть внутрь бочки, хоть наверх бочки - просто так разглядывая свысока - не докажешь ее неработоспособность. Или работоспособность. Логика черного ящика тут не катит.
genmih Пост: 757333 От 02.Dec.2021 (00:02)
Мех энергия на валу - не равна поглощенному теплу. Не залезая в бочку, ты говоришь что равна. С какой стати?
Из ЗСЭ. Если не равна- то куда пропадает?
Должен показать куда девается энергия.
Так уже сказал и показал. Или тебе рукой надо показать, как про время? Тебе не понятно - ладно, тогда в 101 раз:
Энергия на валу равна затраченной на работу компрессора - конкретно на сжатие и вытеснение воздуха, с учетом минусов на потери на трение и с учетом плюсов от нагрева воздуха водой.
А ты говоришь - равна поглощенному теплу...
Поглощенное тепло - это только часть подводимой энергии, ты постарался заныкать работу компрессора по сжатию и вытеснению. Выбрось тогда нах компрессор, не мучай его, пусть оно само конем ... поглощает и крутится. А ты спрашиваешь - куда она пропадает. Дело в другом - его не может быть поглощено сколько хошь, а ровно столько, причем это максимальная величина - сколько надо для изотермического расширения всплывающего воздуха. Иначе до тебя бы уже выбросили компрессор. Вон street за грузы-гири взялся. Ни тебе компрессоров, ни воды, ни бочки, ничего не греется, не мокнет и не гниет.
А вот это - "столько, сколько надо" - означает, что надо считать скрупулезно, постараться учесть все нюансы и тонкости. Давно известно, что "вечняки" получаются от не умения измерять и вычислять.
genmih Пост: 757337 От 02.Dec.2021 (00:35) Вон street за грузы-гири взялся. Ни тебе компрессоров, ни воды, ни бочки, ничего не греется, не мокнет и не гниет.
Да! И тунеядец тоже... И по факту рукоятка насоса проваливается, а
меньший груз поднимает больший. И без всяких расчётов.
Практика - критерий истины!!!
.
